NASA coloca a tecnologia de Imagação Exoplaneta do próximo Gen para o teste

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NASA coloca a tecnologia de Imagação Exoplaneta do próximo Gen
para o teste
A cientista do JPL, Vanessa Bailey, está atrás do Nancy Grace Roman Coronagraph, que vem passando por testes no
JPL. Do tamanho de um piano de cauda bebê, o Coronagraph é projetado para bloquear a luz das estrelas e permitir
que os cientistas vejam a luz fraca de planetas fora do nosso sistema solar. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech
Uma ferramenta de ponta para visualizar planetas fora do nosso sistema solar passou por dois testes principais
antes de seu lançamento como parte do Telescópio Espacial Romano da agência até 2027.
O Instrumento de Coronagraph do Telescópio Espacial Romano Nancy Grace da NASA demonstrará novas
tecnologias que poderiam aumentar enormemente o número de planetas fora do nosso sistema solar (exoplanetas)
que os cientistas podem observar diretamente. Projetado e construído no Laboratório de Propulsão a Jato da
agência no sul da Califórnia, recentemente passou por uma série de testes críticos antes do lançamento. Isso inclui
testes para garantir que os componentes elétricos do instrumento não interfiram com aqueles no resto do
observatório e vice-versa.
“Este é um estágio tão importante e estressante de construir um instrumento espacial, testando se tudo funciona ou
não como pretendido”, disse Feng Zhao, vice-gerente de projeto do Coronagraph Romano no JPL. “Mas temos uma
equipe incrível que construiu essa coisa, e passou nos testes de componentes elétricos com cores voadoras.”
Um coronógrafo bloqueia a luz de um objeto cósmico brilhante, como uma estrela, para que os cientistas possam
observar um objeto próximo que de outra forma estaria escondido pelo brilho. (Pense na viseira do sol de um carro.)
A luz refletida ou emitida por um planeta carrega informações sobre os produtos químicos na atmosfera do planeta e
outros sinais potenciais de habitabilidade, então os coronógrafos provavelmente serão uma ferramenta crítica na
busca de vida além do nosso sistema solar.
Mas se os cientistas estivessem tentando obter imagens de um planeta semelhante à da Terra em outro sistema
solar (mesmo tamanho, mesma distância de uma estrela semelhante ao nosso Sol), eles não seriam capazes de ver
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o planeta no brilho da estrela, mesmo com os melhores coronógrafos e telescópios mais poderosos operando hoje.
O Coronagraph Romano visa mudar esse paradigma. As inovações que entraram no instrumento devem tornar
possível ver planetas semelhantes a Júpiter em tamanho e distância de sua estrela. A equipe do Coronagraph
espera que esses avanços ajudem a permitir o salto para ver mais planetas semelhantes à Terra com futuros
observatórios.
Como demonstração de tecnologia, o principal objetivo do Coronagraph Romano é testar tecnologias que não
voaram no espaço antes. Especificamente, ele testará recursos sofisticados de bloqueio de luz que são pelo menos
10 vezes melhores do que o que está disponível atualmente. Os cientistas esperam empurrar seu desempenho
ainda mais para observar metas desafiadoras que poderiam produzir novas descobertas científicas.
Fazendo a nota
Mesmo com o Coronagraph bloqueando a luz de uma estrela, um planeta ainda será excepcionalmente fraco, e
pode levar um mês inteiro de observações para obter uma boa imagem do mundo distante. Para fazer essas
observações, a câmera do instrumento detecta fótons individuais, ou partículas únicas de luz, tornando-o muito mais
sensível do que os coronógrafos anteriores.
Essa é uma das razões pelas quais os testes recentes foram cruciais: as correntes elétricas que enviam energia
para os componentes da espaçonave podem produzir sinais elétricos fracos, imitando a luz nas câmeras sensíveis
do Coronagraph – um efeito conhecido como interferência eletromagnética. Enquanto isso, os sinais do
Coronagraph poderiam igualmente perturbar os outros instrumentos de Romano.
A missão precisa garantir que nenhum dos dois aconteça quando o telescópio estiver operando em um ambiente
isolado e eletromagneticamente silencioso a 1 milhão de quilômetros da Terra. Assim, uma equipe de engenheiros
colocou o instrumento totalmente montado em uma câmara especial isolada e eletromagnicamente silenciosa no
JPL e a transformou em energia total.
Eles mediram a saída eletromagnética do instrumento para garantir que ele caísse abaixo do nível necessário para
operar a bordo do romano. A equipe usou grampos de injeção, transformadores e antenas para produzir distúrbios
elétricos e ondas de rádio semelhantes ao que o resto do telescópio gerará. Em seguida, eles mediram o
desempenho do instrumento, procurando ruído excessivo nas imagens da câmera e outras respostas indesejadas
dos mecanismos ópticos.
“Os campos elétricos que geramos com as antenas têm a mesma força que o que é gerado por uma tela de
computador”, disse Clement Gaidon, engenheiro de sistemas elétricos do JPL. “Esse é um nível bastante benigno,
considerando todas as coisas, mas temos hardware muito sensível a bordo. No geral, o instrumento fez um trabalho
fantástico navegando pelas ondas eletromagnéticas. E adereços para a equipe para embrulhar esta campanha de
teste em tempo recorde!”
Um amplo campo de visão
As lições aprendidas com a demonstração da tecnologia Coronagraph serão separadas da missão principal do
Telescópio Espacial Romano, que inclui múltiplos objetivos científicos. A principal ferramenta da missão, o
instrumento de campo largo, é projetado para gerar algumas das maiores imagens do universo já tiradas do espaço.
Essas imagens permitirão que os romanos conduzam pesquisas inovadoras de objetos cósmicos, como estrelas,
planetas e galáxias, e estudem a distribuição em larga escala da matéria no universo.
Por exemplo, ao tirar imagens repetidas do centro da Via Láctea – como um filme de lapso de tempo de vários anos
– o instrumento Wide Field descobrirá dezenas de milhares de novos exoplanetas. (Este levantamento planetário
será separado das observações feitas pelo Coronagraph).
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Roman também fará mapas 3D do cosmos para explorar como as galáxias se formaram e por que a expansão do
universo está acelerando, medindo os efeitos do que os astrônomos chamam de “matéria escura” e “energia
escura”. Com essas amplas capacidades, Roman ajudará a responder perguntas sobre grandes e pequenas
características do nosso universo.
Mais sobre a missão
O Telescópio Espacial Romano Nancy Grace é gerenciado no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt,
Maryland, com a participação do JPL e Caltech / IPAC no sul da Califórnia, do Space Telescope Science Institute em
Baltimore e uma equipe científica composta por cientistas de várias instituições de pesquisa. Os principais parceiros
industriais são a Ball Aerospace & Technologies Corp. em Boulder, Colorado; L3Harris Technologies em Melbourne,
Flórida; e Teledyne Scientific & Imaging em Thousand Oaks, Califórnia.
O Instrumento de Coronagraph Romano foi projetado e está sendo construído no JPL, que gerencia o instrumento
para a NASA. As contribuições foram feitas pela ESA (Agência Espacial Europeia), JAXA (Agência Japonesa de
Exploração Aeroespacial), pela agência espacial francesa CNES (Centro National d’Études Spatiales) e pelo Instituto
Max Planck de Astronomia na Alemanha. Caltech, em Pasadena, Califórnia, gerencia o JPL para a NASA. O Centro
de Apoio à Ciência Romana da Caltech/IPAC faz parceria com o JPL sobre gestão de dados para o Coronagraph e
gerando os comandos do instrumento.
Para mais informações sobre o telescópio romano, visite:
https://roman.gsfc.nasa.gov/
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